Multiplikasi menggunakan stek buku dan penggandaan kromosom beberapa genotipe padi F1 interspesifik

MULTIPLIKASI MENGGUNAKAN STEK BUKU
DAN PENGGANDAAN KROMOSOM
BEBERAPA CENOTIPE PAD1 F l INTERSPESIFIK

MUHAMAD SYUKUR

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002

ABSTRAK
MLTH.4MAD SYUKUR. Multiplikasi Menggunakan Stek Buku dan Penggandaan
Kromosom Beberapa Padi F1 Interspesifik (Di bawah bimbingan HAJRIAL
ASWTDINNOOR dan SUHARSONO).
Salah satu cara untuk memindahkan gen dari spesies padi liar ke varietas
budidaya adalah dengan nlelakukan persilangan kerabat jauh (i~iter:(;yesfic
hybrldlzatro~l)yang dilanjutkan silang balik dengan tetua padi budidaya Silang balik
pertama dengan tetua berulangnya umumnya menghasilkan seed set yang sangat
rendah. Dari 38 000 penyerbukan silang balik antara F1 ((llyza satlva x (3. mlnz4ta)
dengan 0. satrlta yang dilakukan, hanya dapat dihasilkan 7 tanaman Oleh karena itu
diperlukan tanaman F1 yang sangat banyak.

Dengan teknik penyelamatan embrio (embryo rescue), oleh peneliti terdahulu
berhasil didapatkan F1 hasil persilangan antara beberapa varietas padi budidaya
dengan spesies liar Hampir semua tanaman FI yang dihasilkan adalah steril,
sehingga perbanyakan tanaman dilakukan secara vegetatif yaitu dengan memisahkan
anakan Cara ini efektif mendapatkan tanaman banj, namun menghasilkan jumlah
tanaman yang terbatas Alternatif perbanyakan vegetatif padi lainnya yaitu
menggunakan buku (node) tanpa menlbuka seludang, yang ditanam pada media
vermikulit dengan menambahkan larutan hara Yoshida.
Berbagai teknik penggandaan kromosom menggunakan kolkisin telah banyak
dikembangkan Namun masing-masing jenis tanaman memberikan respon yang
berbeda pada konsentrasi kolkisin dan metode aplikasinya terhadap penggandaan
krornosonl Oleh karena itu perlu terus dilakukarl optimasi konsentrasi kolkisin dan
metode aplikasinya Pada penelitian ini akan dicoba berbagai faktor yang
mempengaruhi keberhasilan perbanyakan vegetatif serta berbagai konsentrasi
kolkisin dan metode aplikasinya pada beberapa genotipe padi F1 interspesifi k padi
Penelitian ini bertujuan 1) Mendapatkan teknik perbanyakan vegetatif padi F1
interspesifik menggunakan buku batang yang tepat. 2) Mendapatkan konsentrasi
kolkisin dan teknik penggandaan kromosom yang efisien untuk padi F 1 interspesifik
Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Jurusan Budidaya Pertanian Kampus
IPB Baranang Siang, Laboratorium Pusat Studi Pemuliaan Tanaman 1PB dan

Laboratorium Biologi Tumbuhan, Pusat Studi Ilmu Hayat PAU, IPB. Penelitian
berlangsung dari bulan November 2000 sampai Januari 2002. Bahan tanaman yang
digunakan adalah beberapa padi FI interspesifik yaitu Ranah Sanra (AA) x 0.
c?flicl)~~rhs
100870 (CC), Hawara Bunar (M)x 0. Purlctcrt~r9 101411 (BB), Grog01
(AA) x 0. yurrctatcr 9 10141 1 (BB), CT 65 10-24- 1-3 (AA) x (I. rnalanzphzrzae~~szs
100957 (BBCC). Bahan lainnya adalah media MS, media Yoshida, vermikulit, arang
sekam, pasir kolkisin, dan DMSO 2943
Penelitian melalui dua tahap yaitu. 1) multiplikasi padi F1 interspesifik
menggunakan stek buku, 2) efektivitas tiga metode aplikasi kolkisin terhadap
penggandaan kromosom beberapa genotipe padi F 1 interspesisfik

Perbanyakan nlenggunakan stek buku padi F1 interspesifik telah berhasil
dilakukan hingga mencapai persentase tumbuh 97%. Stek yang dibuka seludangnya
memberikan hasil yang relatif lebih baik dibandingkan stek yang tidak dibuka
seludangnya maupun stek yang telah muncul tunas. Hara MS menghasilkan
persentase tumbuh, jumlah daun, dan tinggi tanaman lebih baik dibandingkan dengan
air dan hara Yoshida. Buku bawah, tengah dan atas memberikan hasil yang tidak
berbeda nyata terhadap persentase tumbuh stek pada semua genotipe yang diamati.
Buku bawah menghasilkan jumlah daun, panjang akar dari tinggi tanaman lebih baik

dibandingkan buku tengah dan at as Media pasir menghasilkan persentase tumbuh,
jumlah daun dan tinggi tanaman lebih baik dibandingkan dengan media vermikulit
dan arang sekam. Genotipe CT 65 10-24- 1-3 x 0. mcr/mph~~znt.rai,s
menghasilkan
persentase tumbuh paling rendah dibandingkan dengan genotipe Ranah Sanra x 0.
ofjricit~lis,Grog01 x 0. ylrrtchf~rdan Hawara Bunar x 0. y~rttclcrfapada semua
percobaan multiplikasi yang dilakukan.
Semakin tinggi konsentrasi kolkisin dan semakin lama waktu perlakuan
kolkisin maka persentase tunas bengkak makin tinggi namun persentase hidup
tanaman makin rendah. Metode Wong menghasilkan persentase tunas bengkak paling
tinggi namun demikian persentase hidup paling rendah dibandingkan dua metode
lainnya. Metode Tetes Tissue menghasilkan persentase tunas bengkak yang
dihasilkan paling rendah dibandingkan dua metode lainnya, namun demikian
persentase tunas hidup paling tinggi Genotipe CT 6510-24-1-3 x 0.
nmlnmphz~zaer~sis
menghasilkan persentase tunas bengkak paling tinggi dibandingkan
tiga genotipe lainnya, namun demikian genotipe tersebut rnemberikan persentase
tunas hidup paling rendah

,4k

Uengan

1111

R 43 P E R 3 3 A T , i . \ 3

saya n~e~ivaiakan
bah\va tes~syang berl udul.

"MULTIPLIKASI IkIENGGITNAKAN STEK BUKU DAN PENGGANDAAN
KROMOSORI BEBERAPA GANOTIPE PAD1 FI INTERSPESIFIK"
adalah benar hasil karqa sendiri. Semua suinber data dan infonnasi yang digunakan
telah din~,atakansecara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.

Bopor, Mci fOOZ

Muhamad Syukur
NKP 98069/AGK

MULTIPLIKASI MENGGUNAKAN STEK BUKU
DAN PENGGANDAAN KROMOSOM
BEBERAPA GENOTIPE PAD1 F1 INTERSPESIFIK

MUHAMAD SYUKUR

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Agronomi

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002

Judul Tesis

:

Nama Mahasiswa

Nomor Pokok
Program Studi

:
:
:

Multiplikasi Menggunakan Stek Buku dan Penggandaan
Kromosom Beberapa Genotipe Padi F 1 Interspesifik
Muhamad Syukur
98069
Agronomi

1. Komisi Pembimbing

i

Dr. r.Suharsono. DEA.

Dr. Ir. Hairial Aswidinnoor. MSc.

Ketua

2. Ketua Program Studi Agronomi

---

Dr. Ir. Hajrial Aswidinnoor, MSc.

Tanggal Lulus : 7 Mei 2002

\~r&-*-&u~$yaMda

Manuwoto, MSc

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Srikembang, OKI, Sumatera Selatan pada tanggal

2 Januari 1972 dari ayah Zarmawi dan ibu Nunsiha. Penulis merupakan putra kedua
dari enam bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1984 di SDN

Srikembang

Pendidikan lanjutan penulis tempuh di SMPN Muara Kuang, selesai

pada tahun 1987 Tahun 1990 penulis menyelesaikan pendidikan di SMAN Tanjung
Raja, selanjutnya di tahun yang sama penulis diterima melalui jalur USMI pada
Program Studi Agronomi, Jurusan Budidaya Pertanian IPB. Penulis menyelesaikan
sarjana pertanian pada tahun 1997.
Pada tahun

1998 penulis memperoleh kesempatan untuk melanjutan

pendidikan pada Program Studi Agronomi, Program Pascasarjana TPB. Tahun 2000,
penulis diterima sebagai staf pengajar pada Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Puji syukur ke hadirat Illahi Rabbi, dengan rahmat dan hidayah-Nya, tulisan
ini dapat penulis selesaikan Tesis yang berjudul 'Multiplikasi Menggunakan Stek
Buku dan Penggandaan Kromosom Beberapa Genotipe Padi F1 Interspesifik' ini
disusun sebagai kelengkapan tugas akhir pada Program Magister Program

Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :
1 Dr Ir Hajrial Aswidinnoor, MSc dan Dr lr Suharsono, DEA atas bimbingan

dan arahan yang diberikan sejak penyusunan dan perencallaan penelitian hingga
selesai penulisan.
2. Dr. Ir. Hajrial Aswidinnor, MSc. atas dukungan dana melalui Proyek Hibah

Bersaing VIl4 tahun 2000 dan VI/5 tahun 2001.
3 Staf pengajar Jurusan Budidaya Pertanian, khususnya Lab

Genetika dan

Pemuliaan Tanaman dan Pusat Studi Pemuliaan Tanaman (PSPT) atas bantuan
dan dorongannya untuk menyelesaikan tugas akhir ini
4. Dr. Alex Hartana sebagai Kepala Laboratorium Biologi Tumbuhan PAU Ilmu

Hayat IPB yang telah mengizinkan penulis untuk mengerjakan sebagian dari
penelitian ini dengan segala kemudahannya.
5 Ayah, Ibu, Kak Fatah dan Cak Rodiah sekeluarga, Dik Nur, Dik Saidin, Dik

Muhsin dan Dik Subhi atas semua kasih sayang, dukungan dan doa
6. Rahmi Yunianti, SP, MSi atas kasih sayang, semua bantuan, inspirasi dan

dorongan

7. Agus 'Beler', atas persahabatan yang tanpa batas.
8. Ir. Dedeh S. Badriah, MSi dan Vivi Yuskianti, SP, MSi atas segala bantuannya.
9. Rambo, Yosep, Boim, Bu Sally, Edi-K, Gandol, Bento, Boncos, Gudel, atas

bantuan dalam pelaksanaan penelitian.
10. Seluruh rekan-rekan di Istana Ekasari atas bantuannya dalam pelaksanaan

penelitian.
11. Mas Joko, Pak Pras (Lab. Biologi Tumbuhan PAU llmu Hayat), Mas Bambang

(PSPT) dan Pak Yudi (PSPT) atas semua bantuan yang telah diberikan demi
terlaksananya penelitian.
12 Rekan-rekan angkatan '98 Program Studi Agronomi Pascasarjana IPB.

13. Semua pihak yang telah andil dalam pelaksanaan penelitian ini

Akhirnya, semoga tulisan ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu
pengetahuan.

Bogor,

Mei 2002

DAFTAR IS1

DAFTAR TABEL

............................................................

DAFTAR GAMBAR

.............................................................

DAFTAR LAMPIRAN

..............

PENDAHULU AN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tu.juan . . ... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Alur PenelitIan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TINJAUAN PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Klasifikasi. Karakter dan Penyebaran Padi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Morfologi Batang Padi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Perban yakan Vegetatif dan Medianya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Penggandaan kromosom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Penginduksi
Penggandaan Kromosom ..................................
..
K o l k ~ s ~. .n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MULTIPLIKASI PADI F1 INTERSPESIFIK MENCrCTUNAKAN
STEK BUKU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Abstrak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bahan dan Metode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tempat dan Waktu
. . . . ............................................ .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ......................
Bahan Penelit~an
..
Metode Penelit~an. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil dan Pembahasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pengaruh Perlakuan Seludang .....................................
Pengaruh Larutan Hara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pengaruh Posisi Stek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pengaruh Media Tanam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kesimpulan dan Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PENGUJIAN
PENGGANDAAN
KROMOSOM
BEBERAPA
GENOTIPE PADI F 1 INTERSPESIFIK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Abstrak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pendahuluan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xii

Bahan dan Metode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..................................................
Tempat dan Waktu
..
...................................................
Bahan Penelit~an
..
Metode Penel~tlan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil dan Pembahasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hasil Percobaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pembahasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kesimpulan dan Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
+

PEMBAHAS AN UMUM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beberapa Faktor Pendukung Keberhasilan Tumbuh Stek Buku
Padi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kondisi dan Posisi Stek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lingkungan Tumbuh Stek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beberapa Faktor Pendukung Keberhasilan Penggandaan
Kromosom Menggunakan Kolkisin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Konsentrasi Kolkisin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lama Waktu Perlakuan Kolkisin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metode Penggandaan Kromosom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
KESIMPULAN DAN SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

DAFTAR PUSTAKA

....................................................

DAFTAR TABEL

1

Spesies Oryza, Jumlah Kromosom, Macam Genom, Karakter
Agronomi Penting dan Pola Penyebaran Tanaman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

Pengaruh Perlakuan Seludang terhadap Persentase Tumbuh
Sampai Siap Pindah ke Lapang, Jumlah Daun, Panjang Akar,
Persentase Tumbuh Sampai Berbunga, Jumlah Anakan, dan
Tinggi Tanaman beberapa Padi F 1 Interspesifik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Pengaruh Perlakuan Hara terhadap Persentase Tumbuh Sampai
Siap Pindah ke Lapang, Jumlah Daun, Panjang Akar, Persentase
Tumbuh Sampai Berbunga, Jumlah Anakan dan Tinggi Tanaman
beberapa Padi F 1 Interspesifik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Pengaruh Letak Buku terhadap Persentase Tumbuh Sampai Siap
Pindah ke Lapang, Jumlah Daun, Panjang Akar dan Tinggi
Tanaman beberapa Padi F 1 Interspesifik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

Pengaruh Perlakuan Media terhadap Persentase Tumbuh Sampai
Siap Pindah ke Lapang, Jumlah Daun, Panjang Akar dan Tinggi
Tanaman beberapa Padi F1 Interspesifik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

Pengaruh Konsentrasi dan Lama Pelakuan Kolkisin Menggunakan
Metode Tetes Tissue, Wong dan IRRI terhadap Persentase Tunas
Bengkak, Persentase Hidup Sampai Pindah ke Lapang, Persentase
Hidup Sampai Berbunga, Tinggi Tanaman, dan Panjang Akar
pada Beberapa Genotipe Padi F 1 Interspesifik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Pengaruh Konsentrasi dan Lama Perendaman Kolkisin
Menggunakan Metode Tetes Tissue Terhadap Persentase Tunas
Bengkak, Persentase Hidup Sampai Pindah ke Lapang dan
Persentase Hidup Sampai Berbunga pada Beberapa Genotipe Padi
F 1 Interspesifik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

DAFTAR GAMBAR

Alur Penelitian Multiplikasi Menggunakan Stek Buku dan
Penggandaan Kromosom Beberapa Genotipe Padi F 1 Interspesifik
................................................................................

4

Salah Satu Tanaman Induk yang Siap Diperbanyak Menggunakan
Stek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

Stek yang Siap Diberi Perlakuan. KO : Stek yang Tidak Dibuka
Seludang; K l : Stek yang Dibuka Seludang; K2 : Stek yang Telah
Tumbuh Tunas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

Stek Umur 1 MST, Setelah Aklimatisasi

21

...............................

Stek Umur 3 MST yang Siap Pindah ke Lapang

.......................

22

Tinggi Tanaman pada Saat Siap Pindah ke Lapang. Stek yang
Dibuka Seludangnya (KO), Stek yang Tidak Dibuka Seludangnya
( K l ) dan Stek yang Telah Turnbuh Tunas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

Tinggi Tanaman pada Saat Siap Pindah ke Lapang. Stek yang
Diberi Perlakuan Air (MO), Stek yang Diberi Perlakuan Hara MS
(h4l), Stek yang Diberi Perlakuan Hara Yoshida (hIl), pada 3
MST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Tunas Bengkak pada Stek Setelah 4 Hari Aplikasi Kolkisin

45

.........

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1

Komposisi Larutan Hara Yoshida , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61

2

Komposisi Larutan Hara %MS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61

PENDAHULAN
Latar Belakang
Pengembangan

keragaman

genetik

sangat

diperlukan

dalam

usaha

mendapatkan varietas u n g ~ u lpadi. Keragaman genetik dapat diperoleh selain dari
pool tanaman terbudidaya seperti varietas lokal, varietas unggul nasional, dan galurgalur percobaan, juga diperoleh dari kerabat liar. Sudah banyak dilaporkan, padi
spesies liar merupakan sumber gen-gen yang menyandikan sifat-sifat penting yang
bermanfaat dalam kegiatan pemuliaan, seperti ketahanan terhadap sebagian besar
hama dan penyakit tanaman dan toleransi terhadap stres lingkungan abiotik (Brar
1991). Dengan memindahkan gen pengendali sifat yang bermanfaat ke padi budidaya
akan dihasilkan perluasan genetik untuk keperluan program pemuliaan tanaman.
Salah satu cara untuk memindahkan gen dari spesies padi liar ke varietas
budidaya adalah dengan

melakukan persilangan

kerabat jauh

(z~zter:spe.s~fific

hyhriti~tatio~~)
yang dilanjutkan silang balik dengan tetua padi budidaya. Silang balik
mempunyai dua sasaran. Pertama, memperbaiki fertilitas; kedua, mengembalikan
genom tetua resipien yang kemudian mengandung satu atau beberapa gen donor. F1
yang steril umumnya disebabkan adanya ketidakseimbangan perpasangan kromosom.
Dengan melah-kan silang balik beberapa kali (misalnya sampai BCS), perpasangan
kromosom menjadi normal kernbali (Wels 1981) Silang balik pertama dengan tetua
berulangnya umumnya menghasilkan seed sel yang sangat rendah. Dari 38.000
penyerbukan silang balik antara F l (01yzasativa x 0. rninuta) dengan 0. satrl~ayang

2
dilakukan, hanya dapat dihasilkan 7 tanaman (Amante-Bordeos et ul. 1992). Oleh
karena itu diperlukan tanaman F1 yang sangat banyak.
Melalui metode ini, telah berhasil diperoleh tanaman barn dengan sifat yang
diharapkan Diantaranya adalah pemindahan gen ketahanan terhadap tungro dan
busuk batang dari 0. oflc~rt~rlis,
sifat mandul jantan sitoplasma dari 0.gltrmaepattrln
dan 0. yerrer~is(IRRI 1993), dan ketahanan terhadap hawar daun dan penyakit blast
dari 0. mirtzdta (Amante-Bordeos et nl 1992).
Dengan menggunakan teknik penyelamatan embrio (embryo rc.,sczre),
Amalliyah et a/. (1 999) berhasil mendapatkan F 1 hasil persilangan antara beberapa
varietas padi budidaya dengan spesies liar. Hampir semua tanaman F1 yang
dihasilkan adalah steril, sehingga perbanyakan tanaman dilakukan secara vegetatif
yaitu dengan meniisahkan anakan. Cara ini efektif mendapatkan tanaman baru,
namun menghasil kan jumlah tanaman yang terbatas. Wong (1 989)- melaku kan
perbanyakan vegetatif padi menggunakan buku (node) tanpa membuka seludang,
yang ditanam pada media vermikulit dengan menambahkan larutan hara Yoshida
(Yoshida t.r nl. 1976) Keuntungan cara ini adalali tanaman baru yang dihasilkan per
rumpun relatif lebih banyak dibandingkan cara anakan, disamping itu juga
memungkinkan untuk penggandaan kromosom menggunakan kolkisin secara lebih
efisien.
Penggandaan kromosom diperlukan untuk mendapatkan tanaman doifhle

I~nplo~d
yang fertil pada padi (Wong 1989), meningkatkan jumlah benih padi BCl
dibandingkan tanpa penggandaan (Amante-Bordeos e l ~ t l .1992), dan membuat

3

dahan, bunga, daun, stomata dan pollen Irnpc~ficr~ls
sp. lebih besar dibandingkan
tanaman yang tidak mengganda kromosomnya (Arisumi 1973).
Berbagai teknik penggandaan kromosom menggunakan kolkisin telah banyak
dikembangkan Namun masing-masing jenis tanaman memberikan respon yang
berbeda pada konsentrasi kolkisin dan metode aplikasinya terhadap penggandaan
kromosom. Oleh karena itu perlu terus dilakukan optimasi konsentrasi kolkisin dan
metode aplikasi Pada penelitian ini akan dicoba berbagai faktor yang mempengaruhi
keberhasilan perbanyakan vegetatif serta berbagai konsentrasi kolkisin dan metode
aplikasinya pada beberapa genotipe F1 interspesifik padi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan:
1. Mendapatkan

teknik

perbanyakan

vegetatif

padi

hibrid

interspesifik

menggunakan buku batang yang tepat.

2. Mendapatkan konsentrasi kolkisin dan teknik penggandaan kromosom yang
efisien untuk padi F1 interspesifik.
Alur Penelitian
Penelitian ini terdiri dari dua bagian yaitu a) multiplikasi padi F1
menggunakan stek buku, dengan empat seri percobaan yaitu perlakuan stek, hara,
posisi stek dan media tanam Hasil penelitian bagian ini digunakan untuk penelitian
bagian dua. b) penggandaan kromosom beberapa padi F1 interspesifik. Penelitian
dilakukan dengan mengikuti alur yang terdapat pada Gambar 1 .

I

~ p

perbanyakan vegetatif menggunakan stek buku

ae
a

r l

aa l r au
a a

a n

cara perbanyakan vegetatif terbaik

a
l I
a

I

/ ~ l ~

penggandaan kromosom

Konsentrasi kolkisin dan teknik penggandaan
kromosom yang efisien

Gambar 1. Alur Penelitiall Multiplikasi hlerlggunakan Stek Buku dan Penggandaan
Kromosom Beberapa Genotipe Padi F I Interspesifik

TINJAUAN P U S T A U
Klasifikasi, Karakter dan Penyebaran Padi
Genus oryza terdiri dari 22 spesies dengan 2n=24 dan 2n=48 yarig niewakili
genom-genom AA, BB, CC, BBCC, CCDD, EE dan FF (Vaughan 1994) Dengan
menggunakan pendekatan molekuler yaitu hibridisasi total genom DNA, berhasil
ditemukan genom baru untuk dua komplek spesies liar 0. meeverlanndan 0. rrdle-vr
Genom GG untuk 0. meyeriar~a diploid dan HHJJ untuk komplek 0. r ~ d l e y ~
allotetraploid

(IRRI 1997)

Karaber masing-nlasing

spesies seperti jumlah

kromosom, macam genom dan karakter agronomi penting serta pola penyebarannya
disajikan pada Tabel 1.
Oryza berhubungan dekat dengan bambu, namun tidak dengan sereal lainnya
seperti jagung, gandum dan sorghum (Vaughan 1994) Padi, demikian juga bambu,
termasilk famili rumput-rumputan (Graminae), tumbuhan yang ditandai dengan
batang yang tersusun dari beberapa mas. Ruas-ruas itu niempakan huhurlg kosong.
Pada kedua ujung hrrhurg kosong ditutupi oleh buku Pada buku bagian bawah dari
mas, tumbuh daun pelepah yang membalut ruas sampai buku bagian atas. Tepat pada
buku bagian atas ujung dari daun pelepah memperlihatkan percabangan, cabang yang
terpendek menjadi lidah daun (/rgiilae)dan bagian terpanjang menjadi daun kelopak
Daun kelopak meniiliki dua embel yang disebut miricle. Daun pelepah terpanjang
membalut mas paling atas dari batang yang disebut daun bendera (fl~~g-leqj)
Tepat di
atas daun pelepah muncul mas yang menjadi bulir padi (Chang & Bardenas 1965).

Tabel 1. Spesies Oryza, Jumlah Kromosom, Macam Genom, Karakter Agronomi
Penting dan Pola Penyebaran Tanaman (Vaughan 1993; IRRl 1997)

0. grirniclnrir Nzzs
Fit ..2n1. Ex Wall

Morfologi Batang Padi

Batang padi tersusun dari rangkaian mas-mas (interftode) dan antara mas
yang satu dengan ruas yang lainnya dipisahkan oleh buku (ndt>).Ruas batang padi di
dalamnya berongga dan bentuknya bulat Dari atas ke bawah, mas batang itu makin
pendek Ruas-mas yang terpendek terdapat di bagian bawah dari batang (Chang &
Bardebas 1965, Chonan 1993).
Buku, yang terdapat daun bendera disebut buku I. Selanjutnya dari atas ke
bawah disebut buku 11, buku I11 dan seterusnya Antara par~iclcdan buku I disebut
mas I, antara buku I dan buku I1 disebut mas 11, dan seterusnya. Ruas I mempunyai
ukuran terpanjang, diameter terkecil, langsing dan lunak Makin ke bawah ruas makin
pendek, diameter makin besar dan keras (Chonan 1993).
Pada tiap-tiap buku, terdapat sehelai daun. Di dalam ketiak daun terdapat
kuncup yang tumbuh menjadi batang. Pada buku-buku yang terletak paling bawah,
mata-mata ketiak yang terdapat antara ruas batang dan upih daun, tumbuh batangbatang sekunder yang serupa dengan batang primer Batang-batang sekunder ini pada
gilirannya nanti menghasilkan batang-batang tersier dan seterusnya. Peristiwa ini
disebut pertunasan atau menganak (Chang & Bardenas 1965).

Perbanyakan Vegetatif dan Medianya
Padi umumnya diperbanyak dengan benih, karena perbanyakan dengan benih
relatif tidak sulit. Akan tetapi pada kasus-kasus tertentu, misalnya hasil hibridisasi
interspesifik yang steril dan tanaman mandul jantan, perbanyakan dilakukan secara
vegetatif. Perbanyakan vegetatif yang umum digunakan adalah melalui pemisahan

8

anakan. Alternatif perbanyakan vegetatif lainnya adalah dengan stek buku. Stek buku
ditanam dalam media vermikulit yang diberi larutan hara (Wong, 1989).
Menurut Hartman et al. (l997), keberhasilan pembuatan stek sangat
dipengaruhi oleh seleksi bahan tanaman, perlakuan terhadap stek dan lingkungan
tumbuh stek. Media tanam merupakan salah satu lingkungan tunlbuh stek
Media yang baik harus dapat mendukung tanaman serta harus memenuhi
persyaratan: a) dapat dijadikan tempat berpijak tanaman; b) mampu mengikat air dan
unsur hara, c) mempunyai drainase dan aerasi yang baik; d) dapat mempertahankan
kelembaban di sekitar akar tanaman; e) tidak menjadi sumber penyakit bagi tanaman,
f) miidah didapat dan harganya relatif murah. Media tanam yang sering digunakan

adalah tanah, yasir, ararlg sekarn dan vermikulit (Hartman rt a/. 1997).

Arar~gSekam
Arang sekam adalah Iimbah pertanian yang dapat diperoleh dengan mudah
dan relatif murah. Arang sekam pada umumnya digunakan sebagai media tanam
karena mempunyai tekstur yang remah dan bahan organik tinggi Menurut Douglas
(1985) keunggulan arang sekam sebagai media tanam adalah mampu meningkatkan
produksi tanaman, meminimumkan kerusakan oleh penyakit dan ekonomis dalam
penggunaan air.

Pnslr
Pasir terdiri atas partikel batuan kecil berdiameter 0,05-2,00 mm, terbentuk
sebagai hasil hancuran iklim dari beragam batuan Komposisi mineralnya bergantung
pada tipe batuan induk.

Pasir merupakan bagian terberat dari seluruh media

perakaran yang digunakan. Satu meter kubik pasir kering memiliki berat 45 kg.

9

Sebelum digunakan, pasir hendaknya difumigasi atau

dipasteurisasi

menghilangkan benih gulma atau patogen yang berbahaya.

untuk

Pasir murni tidak

mengandung hara mineral, tidak memiliki kapasitas penyangga atau kapasitas tukar
kation

Penggunaan pasir sebagai media umumnya dikombinasikan dengan bahan

organik (Hartman t.t a/. 1997)
Tujuan penggunaan pasir sebagai campuran media tumbuh adalah untuk
membentuk ruang pori sehingga air dapat berperkolasi dengan cepat. Pasir
silica/kuarsa cukup baik untuk digunakan sebagai bahan campuran media tumbuh
karena dapat menciptakan kondisi porus dan aerasi yang baik (Hartman et al. 1997).

C'errniktrlit
Vermikulit adalah mineral mengandung mika yang mengembang dengan
sangat mencolok bila dipanaskan

Secara kimiawi, vermikulit adalah silikat

magnesium-aluminium-besi terhidrat. Ketika mengembang vermikulit sangat ringan
(90- 115 kg/m3), reaksinya netral dengan sifat penyangga yang baik, dan tidak larut

dalam air

Hal tersebut memungkinkan vermikulit untuk mengabsorbsi air dalam

jumlah besar (40-54 ~ m ' ) Vermikulit memiliki kapasitas tukar kation relatif tinggi
dan dapat mengikat hara sebagai cadangan untuk dilepaskan kemudian. Vermikulit
mengandung Mg dan Na, tetapi memerlukan sejumlah besar suplemen dari sumber
pupuk lain (Hartman et 0 6 . 1997).
Jtlsirr Hara

Pembentukan, pertumbuhan dan perkembangan tunas sangat bergantung pada
suplai unsur hara, selain faktor lingkungan lain seperti cahaya dan air Kekurangan
nitrogen

dan

fosfor

ataupun

keterlambatan

pemberiannya

selama periode

10

pertumbuhan tanaman akan mengurangi munculnya tunas.

Demikian juga

kekurangan kalium akan menyebabkan penurunan pembentukan tunas atau
menyebabkan berkurangnya tunas produktif (Hanada 1993).
Pemberian hara Yoshida dalam media tanam umum dilakukan untuk
rnenyuplai hara dalam pembibitan menggunakan benih (Aswidinnoor et 01. 2001)
maupun menggunakan stek (Wong 1989). Pemberian hara 112MS umumnya
dilakukan untuk keperluan penyelamatan embrio (embryo resetre) padi (Amalliyah et

a/. 1999).
Penggandaan Kromosom
Penggandaan kromosom (genom) terjadi ketika senlua kromosom lengkap
mengalami replikasi tanpa diikuti oleh pembelahan sel. Salah satu mekanismenya
adalah gagalnya terbentuk benang-benang gelendong Benang-benang gelendong
berperanan menarik kromosom ke kutub, melalui sentromer, setelah terjadi
pembelahan sentromer Benang-benang gelendong muncul pada saat metafase akhir
Gagalnya pembentukan benang gelendong ini menyebabkan tidak terjadi pembelahan
inti yang selanjutnya tidak terjadi pembelahan sel (Jensen 1974)
Mekanisme penggandaan

kromosom

diantaranya

adalah endomitosis,

endoreduplikasi, C-mitosis dan fusi inti Pada endoreduplikasi terjadi 2 kali replikasi
pada saat interfase, sehingga setelah interfase jumlah kromatid menjadi 4 Mitosis
tetap berjalan normal akan tetapi jumlah kromosom sel anak menjadi dua kali lipat
dari sel induknya Pada endomitosis, mitosis gagal membentuk betlang gelendong dan
mitosis berhenti lebih awal, membran inti gagal larut sehingga tidak terjadi

11

pembelahan inti akan tetapi kromosom telah mengalami replikasi. C-mitosis adalah
gagalnya mitosis karena pengaruh kolkisin, baik secara parsial maupun kromosom
lengkap. Kolkisin menghalangi aktifnya mekanisme pembentukan benang gelendong.
Gagalnya pembentukan benang gelendong menyebabkan kromosom tidak tertarik ke
kutub pada saat anafase. Dengan deniikian pembelahan inti tidak terjadi, akan tetapi
krornosom telah mengalami replikasi. Fusi inti adalah peristiwa terjadinya
penggabungan antara dua sel yang berdekatan atau antara dua inti sel (Jensen 1974).

Penginduksi Penggandaan Kromosom
Penggandaan kromosom bisa terjadi secara spontan (alami) maupun
diinduksi. Ada beberapa teknik yang dapat menyebabkan terjadi penggandaan
kromosom yaitu perlakuan panas, perlakuan pelukaan, dan bahan kimia. Bahan kimia
yang sering digunakan adalah kolkisin, yod~~phyllin,dinitrogen monoksida
(N20)(Jensen 1974). ar~tzm~crc~/~rbule
herhlcrdes (cm~rprophos-methil ( A P M ) .

oryzalzi~,protmmide, dan /r!flzrralrii)dan hormon (Hansen el a!. 1998)
Yodophylli~~
Podophyllin adalah sebuah lignin yang berasal dari PodophyN~mi
pelfaizmr. Bibit barley direndam dalam larutan po~do/>hyllitt0,02% dalam tiimefhj~l
strlyhoxicit. (DMSO) 1% dan air selama 3 jam pada suhu 25°C dalam keadaan terang
Kira-kira 6 minggu setelah perlakuan, 32% bahan telah mengganda, namun masih
lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan kolkisin (9 1%) (Jensen 1974).

l)itii/rog~tl
mo?ioksida.Senyawa ini apabila diaplikasikan pada saat fertilisasi
atau selatna pembelahan meiosis I dapat menyebabkan penggandaan krornosum.
Senyawa ini dapat juga menghambat pembelahan mitosis. Akan tetapi karena

12

senpawa ini bersifat gas maka prosedurnya relatif lebih sulit daripada senyawa
penginduksi lainnya (Jensen 1974).

Antimicrot~ibrrle herbicides. Akhir-akhir ini, perhatian ditujukan kepada
senyawa-senyawa kimia lain selain kolkisin sebagai alternatif penggandaan
kromosom Antimicrotrrhi~l herbicicr'rs menghalangi terbentuknya microtubule
Hansen r / al. (1998) mempelajari pengaruh A t r ~ i m i c r o b lherbici~lespada Relcr

r~irlgnristerhadap penggandaan kromosm. Pada percobaan tersebut dipelajari 4 jenis
Atltimicrotrrhule herbicides yaitu Ami~~rcg~ho.~-rncthv/
(APM), on,zalin. pronamidc.
dan trrflurnlin. Perlakuan APM menunjukkan keracunan lebih rendah akan tetapi
menghasilkan penggandaan kromosom tinggi (hingga 98%). O?yzc~lindan tr!fl~~raliit
lebih beracutl dan menghasilkan persentase penggandaan krornosom lebih rendah.

l'rc~nomide tidak begitu meracuni akan tetapi kromosom yang mengganda
persentasenya lebih rendah. Dibandingkan dengan kolkisin, APM menunjukkan
penggandaan kromosorn lebih efisien pada kultur ovul, dan juga konsentrasi yang
digunakan100 kali lebih rendah.
Kolkisin
Kolkisin adalah senyawa alkaloid yang larut dalam air, bersifat sangat aktif
pada tingkat konsentrasi yang sangat rendah. Kolkisin diekstraksi dari tanaman

(hlchrzrm nuton~nnle,famili Liliaceae. Peranan kolkisin adalah sebagai katalisator.
Alkaloid ini menyebabkan terjadinya perubahan tingkat koloidal pada sitoplasma,
yang mengakibatkan perusakan atau penghatnbatan benang gelendong dengan
meningkatkan cairan dari substansi inti (Gunarso

1988). Kolkisin

mampu

13
menghalangi

pembentukan

benang

gelendong

yang

akhirnya

menghalangi

pembelahan sel. Zat ini sangat beracun bagi hewan walaupun pada konsentrasi rendah
yang pada tumbuhan tidak berpengaruh. Tiap jenis ataupun spesies tanaman
memberikan respon yang berbeda terhadap konsentrasi, lama waktu perlakuan dan
nletode penerapannya Nan~un demikian, batasan dimana sebagian besar jenis
tananlan menunjukkan respon yang memuaskan adalah pada kisaran konsentrasi
0,Ol- 1,00 persen dan jangka waktu 6 - 72 jam (Jensen 1974).
Saat kolkisin akan diaplikasikan, dibuat dalam bentuk: a) dilarutkan dalam
alkohol, b) dilarutkan dalam 10% gliserin dengan air, c) dalam bentuk pasta lanolin,
agar atau vaselin. Akhir-akhir ini, pelarut dan penetrasi ke jaringan yang efektif
adalah larutan DMSO dengat1 konsentrasi 1Oi0 (Jensen 1974), 1,50°h (Hansen rt nl.
1998), 2% (Wong 1989; Mariam et a/. 1996; Lu & Bridgen 1997; Hansen &
Andersen 1998, Tambong et al. i 998). dan 4% (Jensen 1974).

Kotlsentras~kolkrsrr~don lanta yerlahlat~
Pada Inzl,atietn sp dosis yang optimum untuk penggandaan kromosom adalah
0,2O0A selama 6 jam. Dosis ini adalah dosis yang terbaik setelah dilakukan percobaan
menggunakan konsentrasi 0,02-2,00%

selama 2-24 jam. Dosis ini mampu

menginduksi poliploidi 10-50% (Arisumi 1973).
Pada padi. untuk menginduksi penggandaan kromosom digunakan konsentrasi
kolkisin 0,30-0,40% selama 6-10 jam. Konsentrasi kolkisin 0,4096 dan lama
perlakuan 8 jam merupakan kondisi optimum. Pada kondisi tersebut 40% tanaman
yang diperlakukan mengalami penggandaan (Wong 1989)

14
Pada konsentrasi 0,10-0,2094 kolkisin dan lama waktu perlakuan 48-72 jam,
sebagian besar tanaman mengalami penggandaan kromosom pada hibrid interspesifik

Allr~m~$,stulo.~um
x A. ccya (Song et al. 1997). Pada hibrid intespesifik Alstroemeria
azirea x A. car-yyhyllnea, perlakuan konsentrasi 0,20-0,60% kolkisin selama 6-24
jam menyebabkan 87,50% kromosom mengganda (Lu & Bridgen 1997). Pada
mentimun, digunakan konsentrasi 0,SO-1,00% selama 6-24 jam (Smith & Lower
1973); pada gandum digunakan konsentrasi 0,1% (Lefebvre & Devaux 1996); pada

l,2zccir1itmtsp. digunakan konsentrasi kolkisin 0,Ol-0,20% selama 6-72 jam (Perry &
Lyrene 1984) dan konsentrasi kolkisin 0,025-0,05% selama 24 sampai 48 jam (Goldy
& Lyrene 1984).

Metode Perlaktmm~Ko/ki.r.in
Sejumlah metode sehubungan dengan penerapan kolkisin telah banyak
dilakukan. Metode penerapan yang dipilih tergantung pada tujuan penelitian,
peralatan dan jenis tanaman.

hletcde Jnler,si Riji (seed iminersior~)Larutan kolkisin dituangkan ke dalam
cawan petri yang berisi tissue. Kemudian biji diletakkan di atas tissue, diusahakan biji
tidak terendam seluruhnya agar biji tetap bisa memperoleh oksigen dengan baik.
Metode ini baik dilakukan pada Impatiens spp. ( h s u m i 1973) dan mentimun (Smith
& Lower 1973).

kfetode Tetes yada .Jarrrlgan Meristem IIJlit~gMetode ini merupakan salah
satu yang sangat berguna untuk berbagai jenis tanaman, pepohonan maupun perdu
Ujung-ujung ranting (meristem) yang masih melekat pada pohon induk diberi larutan
kolkisin. Contoh tanaman yang telah berhasil diperlakukan dengan cara demikian

15
adalah padi (Amante-Bordeos et crl. 1992), 1mycrtietl.s spp. (Arisumi 1973) dan
gandum (Lefebvre & Devaux 1996).
M e t d e lmersi Stek. Stek direndam dalam larutan kolkisin dengan konsentrasi

dan lama tertentu. Kemudian stek ditumbuhkan pada media tanam. Metode ini telah
digunakan dengan baik pada tanaman padi (Wong 1989; Mariam et 01. 1996) dan
Firccitiium sp. (Goldy & Lyrene 1984; Perry & Lyrene 1984).
Metode 111 ii'tro. Metode ini sangat sering digunakan akhir-akhir ini, seiring

dengan perkembangan bioteknologi. Bagian tanaman ditanam pada media in vitro
yang telah diberi larutan kolkisin selama w a k u tertentu. Metode ini telah digunakan
dengan baik pada tanaman cocoyam (AYairtlzc~~onm
.sagittifolinn~)(Tambong et a/.
1 998), Alstr.or?tericr trlrrrn x A. cnryophyllc~ecz(Lu & Bridgen 1 997), l laccirtilm~sy .

(Goldy & Lyrene 1984; Perry & Lyrene 1984) dan gandum (Szakacs & Barnabas
1995; Hansen & Andersen 1998).
hletodt! Pen).'untlkati (Ityection). Titik tumbuh dari j enis rumput-rumputan

biasanya tidak dapat dicapai oleh larutan kolkisin, kecuali bila ujung tempat
terdapatnya titik tu~nbuhtersebut dicelupkan ataupun dipotong terlebih dahulu. Untuk
itu maka kolkisin dapat disuntikkan pada titik tumbuh tersebut dengan menggunakan
jenis jarum hipodermik (Gunarso 1988). Tanaman yang biasa menggunakan metode
ini adalah padi.

MULTIPLIKASI PAD1 F1 INTERSPESIFIK
MENGGUNAKAN STEK BUKU
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan larutan hara, perlakuan stek,
posisi buku dan media yang tepat untuk pembiakan vegetatif padi menggunakan stek
buku. Sebanyak empat genotipe padi yaitu Ranah Sanra x 0. officir~alis,Grog01 x
0. l'lrncfata, Hawara Bunar x (I. P~~nctata,
CT 65 10-24- 1-3 x 0. malam~~h~czae?nis
digunakan dalam percobaan ini. Pada percobaan larutan hara digunakan hara MS.
Yoshida dan air. Perlakuan stek meriggunakan stek yang dibuka seludangnya, stek
yang tidak dibuka seludangnya dan stek yang telah muncul tunas. Pada percobaan
posisi buku digunakan buku bawah, buku tengah dan buku atas. Sedangkan pada
percobaan media tanaman digunakan media vermikulit, media arang sekam dan
media pasir
Hasil percobaan larutan hara menunjukkan bahwa hara MS nlemberikan hasil
yang relatif lebih baik dibandingkan hara Yoshida dan air. Stek yang dibuka
seludangnya memberikan hasil yang relatif lebih baik dibandingkan dengan stek yang
tidak dibuka seludangnya dan stek yang telah muncul tunas 'Terdapat kecenderungan
bahwa buku yang lebih tua memberikan hasil lebih baik, namun demikian ketiga
buku (buku bawah, tengah dan atas) nlasih dapat digunakan sebagai bahan stek
dengan baik. Secara umum media pasir memberikan hasil yang lebih baik
dibandingkan dengan media vermikulit dan arang sekam.

Salah satu cara untuk tnengintrogresikan gen-sen dari spesies liar ke dalam
genom spesies budidaya adalah dengan melakukan persilangan kerabat jauh yang
dilanjutkan silang balik dengan tetua budidaya. Silang balik antara FI dengan tetua
berulangnya umurnn ya menghasi lkan seed st1?yang sangat rendah. Silang balik antara
F l (0.saliva x 0. rnintifa)dengan 0. scrfiva menghasilkan seed set 0,02% (Amante-

Bordeos et a/. 1992). Oleh karena itu diperlukan tanaman F1 yang relatif sangat
banyak.

17

Tanaman F 1, hasil persilangan varietas padi budidaya dengan spesies padi
liar, umumnya adalah steril, sehingga perbanyakan tanaman tersebut dilakukan
dengan cara vegetatif Cara perbanyakan vegetatif yang umum dilakukan adalah
dengan pemisahan anakan. Akan tetapi cara tersebut menghasilkan jumlah tanaman
baru yang relatif tidak banyak per rumpunnya Alternatif perbanyakan lainnya adalah
dengan menggunakan bagian stek buku batang, seperti pada bambu. Perbanyakan
dengan cara ini, disamping menghasilkan jumlah tanaman baru relatif lebih banyak
dibandingkan

dengan cara pemisahan

anakan, juga

memungkinkan

untuk

penggandaan kromosom menggunakan kolkisin secara lebih efisien. Untuk keperluan
penggandaan kromosom, Wong (1989) melakulcan perbanyakan vegetatif padi
menggunakan stek buku (node) batang, yang ditanarii pada media verniikulit dengan
menambahkan larutan hara Yoshida (Yoshida et al. 1976).
Struktur batang padi tersusun dari rangkaian buku dan mas. Pada tiap-tiap
buku terdapat sehelai seludang yang di dalamnya terdapat calon tunas yang dapat
tumbuh menjadi anakan (Chang & Bardenas 1965) Omumnya batang padi
mernpunyai hingga lima buku dan mas. Ruas yang paling atas mernpunyai diameter
paling kecil dan lunak, makin ke bawah diameter makin besar dan keras (Chonan
1993) Menurut Wong (1989), mata tunas pada buku I sangat sulit tumbuh menjadi

tanaman baru

()lot ~cgenercrhlt.).
Buku

yang mempunyai kemampuan regenerasi yang

baik adalah buku I1 dan I11
Pada tiap-tiap ketiak daun muncul tunas yang akan tumbuh nlenjadi batang
baru. Pertumbuhan tunas ini sangat tergantung dari unsur hara, terutama unsur hara
makro Pertumbuhan tunas akan terhambat apabila kekurangan unsur hara I<

18

Kekurangan unsur N atau P selama pertumbuhan akan menghalangi terbentuknya
tunas (Hanada 1993) Buku, yang terdapat calon tunas, dapat meregenerasi dengan
baik menjadi tanaman pada media yang diberi larutan hara (Wong 1989).
Media tanaman sangat mempengaruhi keberhasilan stek menjadi tanaman
baru Media tanam merupakan tempat berpijak bagi tanaman dan juga tempat unsur
hara.
Keberhasilan stek buku batang menjadi tanaman baru akan sangat dipengaruhi
oleh bahan tanaman, perlakuan terhadap stek dan lingkungan tumbuh. Penelitian ini
mempelajari pengaruh beberapa larutan hara, perlakuan stek, posisi stek dan berbagai
media terhadap persentase keberhasilan stek menjadi tanaman baru pada padi F1
interspesifik.
Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan larutan hara, perlakuan stek, posisi
buku dan media yang tepat untuk pembiakan vegetatif padi menggunakan stek buku

Bahan dan Metode
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Jurusan Budidaya Pertanian, Kampus
IPB Baranang Siang dan Laboratorium Pusat Studi Pemuliaan Tanaman IPB yang
berlangsung dari bulan November 2000 sampai September 200 1.

Bahan Penelitian
Bahan tanaman yang digunakan adalah beberapa F1 hasil persilangan
100870 (CC), Hawara
Anlalliyah rt cil. (1999) yaitu Ranah Sanra x 0. of~ci~~crlis

Bunar x 0.Purlctata 9 10 14 1 1 (BB), Grog01 x 0.yunctuta 9 10 14 11 (BB) (Gambar 2),

19
CT 6510-24-1-3x 0.malampkensis 100957 (BBCC). Bahan lainnya addah
media MS,media Yoshida (Yoshida et a1. 1976),vermikulit, maag sekarn dan pasir.

Gambar 2. Salah Satu Tanaman Induk yang Siap Dipel-banyak Menggunakan Stek

Pecobaan 1. a: Pengaruh beberapa lamtan hara dan perlalaan stek
Percobaan ini menggunakan rancmgan acak kelompok dengan dua faktor
yang disusun secara fkktorial. Sebagai faktar pertama adalah pemberian larutan ham
yaitu larutan NMS, larutan Yoshida clan kontrol (air). Faktor kedua adalah tiga

perlakuan stek satu buku yaitu st& yang dibuka seludangnya, st& yang ti& dibuka
seludangnya dm stek yang telah turnbuh tunas (Gambar 3). Dari 9 kombinasi
perlakuan dengan 3 ulangan diperoleh 27 satuan percobtun. Masing-masing satuan
percobaan terdiri dari 10 stek sehingga diperoleh 270 stek pada masing-masing
gemtip. Pada percobam ini digunakan empat F1 interspesifik yaitu Ranah S a m x

0. oflcinalis, Grog01 x 0.Pumtata, Hawara Bunar x 0.Punc&ta, CT 6510-24-1 -3
x 0.n t a J l a n , ~ m i s .

Gambar 3. Stek yang Siap Diberi Perlakuan. KO : Stek yang Tidak Dibuka Se~udang;
K1 : Stek yang Dibuka Seludang; K2 : Stek yang Telah Tumbuh Tunas
Stek (stem segment) dipotong sepanjang 5 cm (2 cm di bawah buku, 3 cm di
atas buku) kemudian seludangnya dikupas (untuk perlakuan yang dikupas). Stek
digulung dalam tissue dan dibasahi air, kemudian diikubasi dalam inkubator pada
suhu 30°C selama 3 hari. Selanjutnya stek ditanam pada media vermikulit yang telah
diberi larutan ham (sesuai perlakuan) dalam gelas plastik, dimasukkan ke dalam bak

21

plastik, ditutup plastilc transparan kemudian dil*alkan di rumah kaca (Gambar 4).
Setelah berumur tiga minggu (Gambar 5), tanaman dipindah ke lapang.

Peubah yang diamati adalah
1. Persentase stek tumbuh pada saat pindah ke lapang

2. T

i tanaman, dihitung dari permukaan media m p a i ujung daun terpanjang,

pada saat siap pindah ke lapang
3. Judah daun yang telah membuka sampai siap dipindahkan ke lapang
4. Panjang akar pada saat siap pindah ke lapang

5. Pmmtase tanaman yang bertahan hidup normal sampai berbunga
6. Jumlah anakan pada stadia berbunga.

Gambar 4. Stek Umur 1MST,Setelah aklimatisasi

Garnbar 5. Stek Umur 3 MST yang Siap Pindah ke Lapang
Percobaan 1. b. Pemgaruh posisi stek
Percobaan ini menggunakan rancangan acak kelompok satu War dengan tiga
t a d yaitu buku bawah, tengah dan atas. Masing-masing perlakuan dengan 3 ulangan

sehingga diperoleh 9 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri dari 10 stek
sehingga diperoleh 90 stek pada masing-masing genotipe. Pada percobaan ini
digunakan tiga F1 interspesifk yaitu Ranah S a m x 0. oJ?cincrIis, Grog01 x 0.

Pumtata, dm Hawma Bunar x 0.Pumtata

Stek (stem segment) dipotong sepanjang 5 cm (2 cm di bawah buku, 3 cm di
atas buku). Stek digulung dalam tissue dan dibasahi air, kemudian diikubasi dalam
inkubator pada suhu 30" C selama 3 hari. Selanjutnya stek ditanam pada media
vermikulit yang telah diberi larutan 1/4MS dalam gelas plastik, dimasukkan ke dalam

23
bak plastik, ditutup plastik transparan kemudian diletakkan di rumah kaca
(Gambar 4).
Peubah yang diamati adalah
1. Persentase stek tumbuh pada saat pindah ke lapang

2. Tinggi tanaman, dihitung dari permukaan media sampai ujung daun terpanjang,
pada saat pindah ke lapang
3 . Jumlah daun pada saat pindah ke lapang

4. Panjang akar pada saat pindah ke lapang.
Percobaan 1 c Pengaruh berbagai media tanam
Percobaan ini menggunakan rancangan acak kelornpok satu faktor dengan tiga
taraf yaitu media vermikulit, arang sekam dan pasir. Perlakuan dengan 3 ulangan,
sehingga diperoleh 9 satuan percobaan. Masing-masing satuan percobaan terdiri dari
10 stek sehingga diperoleh 90 stek pada masing-masing genotipe. Pada percobaan ini
digunakan empat Fl interspesifik yaitu Ranah Sanra x 0. o~icnmlis,Grog01 x 0.
Punc/a?a, Hawara Bunar x 0.Yu~.~ctcrta
dan CT 65 10-24-1-3 x 0. n~cxlarnphz4zaer1,s.i~
.

Stek ( ~ f r r nscrgme~rl)dipotong sepanjang 5 cm (2 cm di bawah buku, 3 cm di
atas buku). Stek digulung dalam tissue dan dibasahi air, kemudian diikubasi dalam
inkubator pada suhu 30°C selama 3 hari Selanjutnya stek ditanam pada masingmasing media (sesuai perlakuan) dalam gelas plastik yang berisi media, dimasukkan
ke dalam bak plastik, ditutup plastik transparan kemudian diletakkan di rumah kaca
(Gambar 4).

Peubah yang diamati adalah
1. Persentase stek tumbuh pada saat pindah ke lapang
2. Tinggi tanaman, dihitung dari permukaan media sampai ujung daun terpanjang,
pada saat pindah ke lapang
3. Jumlah daun pada saat pindah ke lapang
4 Panjang akar pada saat pindah ke lapang.

Hasil pengamatan diuji menggunakan analisis ragam (uji F), apabila berbeda
nyata dilanjutkan dengan uji lanjut DMRT 0,05. Uji tersebut menggunakan fasilitas
SAS 6.12.
Hasil dan Pembahasan
Pengarull Perlakuan Seludang

Persetttase tumhrth. Pada genotipe Ranah Sanra x 0. ojficinalis dan genotipe
Hawara Bunar x 0. punctatu. ketiga perlakuan tidak memberikan pengaruh terhadap
persentase turnbuh, akan tetapi terdapat kecenderungan bahwa perlakuan pembukaan
seludang menghasilkan persentase tumbuh paling tinggi dibandingkan dengan
pembukaan seludang dan
perlakuan lainnya. Pada genotipe Grogol x 0. y~mctc~ta,
stek yang telah muncul tunas menghasilkan persentase tumbuh yang lebih baik
daripada perlakuan buku yang dibungkus seludang. Pada genotipe CT 65 10-24- 1-3 x

0. malccmphz~,-ne?~.sw.
stek yang telah muncul tunas menghasilkan persentase tumbuh
yang lebih baik daripada dua perlakuan lainnya (Tabel 2).

Tabel 2. Pengaruh Perlakuan Seludang terhadap Persentase Tumbuh Sampai Siap
Pindah ke Lapang (PL), Jumlah Daun (JD), Panjang Aka